摘要:
宇宙的结构 目前我们已经知道宇宙中存在1000亿个以上的星系。银河系是太阳所属的一个庞大的恒星集团,约包括10^11颗恒星。银河系的质量约为1千亿个太阳质量,直径约为10万光年。若对视星等在23等以内的星系做统计,星系总数在10^9个以上。
宇宙的结构
目前我们已经知道宇宙中存在1000亿个以上的星系。银河系是太阳所属的一个庞大的恒星集团,约包括10n颗恒星。银河系的质量约为1千亿个太阳质量,直径约为10万光年。若对视星等在23等以内的星系做统计,星系总数在109个以上。
星系的空间分布不是无规律的,它也有成团现象。上千个以上的星系构成的大集团叫大星系团。大约只有10%的星系属于这种大星系团。大部分星系只结成十几、几十或上百个成员的小团。
今天人们把10Mpc以上的结构称为宇宙的大尺度结构。目前观测到的宇宙的大小是104Mpc。有迹象表明,星系在大尺度上的分布呈泡沫状,即有许多看不到星系的空洞区,而星系聚集在空洞的壁上,呈纤维状或片状结构。这一层次的结构叫超星系团,它的典型尺度为几十兆秒差距。
若把星系看成宇宙物质的基本单元,那么,星系的分布状况就是宇宙结构的表现。
洛伦兹认为,牛顿的绝对空间里充满了静止以太。地球是在静止以太的海洋中以30千米/秒的速度运行,必然有30千米/秒的以太风产生。1887年,迈克尔孙和莫雷进行了多次精确实验,没有检测到以太风,这被称为零结果。1921年~1925年,美国物理学家米勒又与莫雷合作,他们多次重复了迈克尔孙实验,都得到了非零的结果(即0.33的结果,相当于观测到了10千米/秒的以太风)。到了1976年~1977年,实验在两个地点同时进行,一个是在普林斯顿,另一个是在加利福尼亚大学,先后进行了10次实验。他们不但发现了地球运动的全速以太风,还发现太阳系以300千米/秒的速度在绕银河中心运动,银河系在以太海中的穿行速度为600千米/秒,而太阳和地球的净速度是400千米/秒。
所以,在计算宇宙的死亡时间时,我们可以取星系绕宇宙中心运动的平均速度——600千米/秒。
空旋涡场的数量
宇宙的运动是由暗能量来推动的。暗能量总是以一种旋涡运动的形式出现,所以,在暗能量的旋转范围内形成一种旋涡场,我们称之为暗能量旋涡场,简称为旋涡场。包含有大量物质的旋涡场叫做物理旋涡场,没有任何物质的旋涡场叫做空旋涡场。
按照大小次序,物理旋涡场划分为如下四类:S1旋涡场,它代表星系团旋涡场;A1旋涡场,它代表星系旋涡场;B1旋涡场,它代表星团旋涡场;C1旋涡场,它代表恒星旋涡场。
空旋涡场分别用s2、A2、B2和c2来表示:s2旋涡场,它的尺度以一个星系团为标准;A2旋涡场,它的尺度以一个星系为标准;B2旋涡场,它的尺度以一个星团为标准:C2旋涡场,它的尺度以一个恒星系为标准,如太阳系等。
由于A1旋涡场正处于收缩状态,而A2旋涡场则处于膨胀状态。所以,A2旋涡场的平均尺度必定大于A1旋涡场的平均尺度。所以,我们可以认为,宇宙中A2旋涡场的数量大约和Al旋涡场的数量相等,约为1000亿个。A2旋涡场的平均半径为12kpc。
宇宙的现状
目前,星系正处于收缩状态,但这种收缩是由暗能量的衰退造成的。S2和A2这两种空旋涡场都处于膨胀状态,而这种膨胀是由暗能量的旋转产生的。由于S2和A2这两种空旋涡场内没有恒星等物质,所以,这种旋涡场在旋转过程中就没有任何负荷。在旋转离心力的作用下,它们必然会膨胀。暗能量每10亿年以5.3%的比例衰退,所以,星系的收缩是很缓慢的。相比之下,s2和A2这两种空旋涡场的膨胀就快得多。所以,目前的宇宙正处于快速膨胀之中。
宇宙收缩的过程
暗能量每10亿年以5.3%的比例衰退,导致星系不断地收缩。240亿年后,暗能量将减少73%,每个星系都将收缩为一个奇点,变成一个奇点黑洞。
那时,宇宙中将不再有恒星,只存在如下三种东西:
一是位于宇宙中心和星系团中心的暗能量黑洞;
二是1000亿个以上的奇点黑洞;
三是1000亿个以上的A2旋涡场。